CN108290514B - 前照灯装置、前照灯控制方法以及前照灯控制程序 - Google Patents

前照灯装置、前照灯控制方法以及前照灯控制程序 Download PDF

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Abstract

在行驶中的车辆中，适当地控制前照灯的光的照射。前照灯装置包括：影像获取部，获取行驶中的车辆的行进方向的影像；消失点计算部，根据由所述影像获取部获取的影像，计算所述影像中的消失点的位置；前照灯，向所述车辆的行进方向照射光；以及照射控制部，根据由所述消失点计算部计算出的消失点的位置，控制所述前照灯的光的照射。

Description

前照灯装置、前照灯控制方法以及前照灯控制程序
技术领域
本发明涉及前照灯装置、前照灯控制方法以及前照灯控制程序。
背景技术
专利文献1中公开了自动点亮或熄灭汽车灯的前照灯装置。专利文献1中公开的前照灯装置基于汽车前方的亮度来点亮或熄灭前照灯。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-6172号公报。
发明内容
发明要解决的技术问题
专利文献1中公开的前照灯装置点亮或熄灭前照灯。因此，在行驶中的车辆中，通过点亮的前照灯来控制光的照射还有改进的余地。
本发明是鉴于上述问题做出的，其目的在于提供在行驶中的车辆中适当地控制前照灯的光的照射的前照灯装置、前照灯控制方法以及前照灯控制程序。
用于解决技术问题的手段
为了解决上述问题并达到目的，本发明的一个方式涉及的前照灯装置，包括：影像获取部，获取行驶中的车辆的行进方向的影像；消失点计算部，根据由所述影像获取部获取的影像，计算所述影像中的消失点的位置；前照灯，向所述车辆的行进方向照射光；以及照射控制部，根据由所述消失点计算部计算出的消失点的位置，控制所述前照灯的光的照射。
另外，本发明的一个方式涉及的前照灯控制方法，包括以下步骤：向行驶中的车辆的行进方向照射光；获取所述车辆的行进方向的影像；根据所获取的所述影像，计算所述影像中的消失点的位置；以及根据所述消失点的位置，控制所述光的照射。
另外，本发明的一个方式涉及的前照灯控制程序，用于使计算机实现以下功能：获取行驶中的车辆的行进方向的影像；根据所获取的所述影像，计算所述影像中的消失点的位置；根据计算出的所述消失点的位置，控制前照灯的光的照射。
发明效果
根据本发明，在行驶中的车辆中，能够适当地控制前照灯的光的照射。
附图说明
图1是示出本实施例涉及的前照灯装置的功能构成的框图；
图2是示出基于实施例涉及的前照灯装置的动作的前照灯控制方法的示例的流程图；
图3是示出前照灯的构成例的图；
图4是用于说明在车辆前进中由车载相机拍摄前方时影像的消失点的位置以及前照灯的光的照射范围的图；
图5是用于说明在车辆前进中由车载相机拍摄前方时影像的消失点的位置以及前照灯的光的照射范围的图；
图6是用于说明在车辆前进中由车载相机拍摄前方时影像的消失点的位置以及前照灯的光的照射范围的图；
图7是用于说明在车辆前进中由车载相机拍摄前方时影像的消失点的位置以及前照灯的光的照射范围的图；
图8是用于说明在车辆前进中由车载相机拍摄前方时影像的消失点的位置以及前照灯的光的照射范围的图；
图9是用于说明降低与消失点的位置相反的一侧的前照灯的光的照射范围的高度的控制的图；
图10是用于说明降低与消失点的位置相反的一侧的前照灯的光的照射范围的高度的控制的图；
图11是用于说明对前照灯的光的照射范围设置限制的控制的图；
图12是用于说明对前照灯的光的照射范围设置限制的控制的图；
图13是用于说明对前照灯的光的照射范围设置限制的控制的图；
图14是用于说明对前照灯的光的照射范围设置限制的控制的图；
图15是用于说明根据拍摄的影像中所包含的路面标记计算消失点的方法的流程图；
图16是用于说明根据路面标记计算消失点的位置的处理的图；
图17是用于说明根据路面标记计算消失点的位置的处理的图；
图18是用于说明根据路面标记计算消失点的位置的处理的图；
图19是用于说明根据路面标记计算消失点的位置的处理的图；
图20是用于说明根据由影像获取部获取的影像的运动矢量来计算消失点的处理的示例的图；
图21是用于说明根据由影像获取部获取的影像的运动矢量来计算消失点的处理的示例的图；
图22是用于说明根据由影像获取部获取的影像的运动矢量来计算消失点的处理的示例的图；
图23是示出由照射控制部控制包含多个LED灯的前照灯的点亮和熄灭的构成例的图；
图24是示出在右前照灯、左前照灯中被点亮的LED灯的图；
图25是示出在右前照灯、左前照灯中被点亮的LED灯的图；
图26是示出在右前照灯、左前照灯中被点亮的LED灯的图；
图27是示出在右前照灯、左前照灯中被点亮的LED灯的图；
图28是示出在右前照灯、左前照灯中被点亮的LED灯的图；
图29是示出在右前照灯、左前照灯中被点亮的LED灯的图；
图30是示出在右前照灯、左前照灯中被点亮的LED灯的图；
图31是示出具有激光光源的前照灯和照射控制部的示例的图；
图32是示出激光的扫描轨迹与激光的照射范围之间的关系的图；
图33是比较说明用于形成参照图5至图8说明的各照射范围的激光的照射范围的图；
图34是示出从照射范围中排除特定对象并不照射光时的前照灯控制方法的示例的流程图；
图35是示出从照射范围中排除特定对象并通过扫描激光而形成的光的照射范围的示例的图；
图36是用于说明根据车辆的速度设定照射控制部的控制周期的前照灯装置的示例的图；
图37是示出图36所示的前照灯装置的动作例的流程图。
具体实施方式
以下，根据附图，对本发明涉及的前照灯装置的实施例进行详细说明。此外，本发明不限于本实施例。另外，本实施方式的构成要素包含维持发明的同一性的同时、能够替换且明显取代的。另外，本实施方式中记载的多个变形例可以在本领域技术人员显而易见的范围内被任意组合。
(前照灯装置)
图1是示出本实施例涉及的前照灯装置的功能构成的框图。如图1所示，本实施例涉及的前照灯装置1具备影像获取部11、前照灯12、照射控制部13、存储部14以及控制部15。
影像获取部11在车辆的行驶中拍摄该车辆的行进方向的风景，并获取影像。影像获取部11例如为设置于挡风玻璃的上部附近的车载相机。影像获取部11可以使用红外相机。
前照灯12包括右前照灯12R和左前照灯12L。右前照灯12R设置于车辆的前部的右侧。右前照灯12R向车辆的右侧前方照射光。左前照灯12L设置于车辆的前部的左侧。左前照灯12L向车辆的左侧前方照射光。
照射控制部13根据消失点的位置来控制前照灯12的光的照射。消失点是用图像表示的三维空间中的平行线组的会聚点。照射控制部13根据消失点的位置来控制前照灯12的光的中心轴、即光轴方向。照射控制部13将前照灯12的光轴控制为上下左右中的至少一个方向，使得前照灯12的光照射到消失点的位置。
照射控制部13不是实时控制光轴的方向，只要以约几百毫秒的周期控制即可。这样，即使在车辆行驶的路面上有轻微起伏的情况下，也无需频繁改变前照灯12的光的方向，可以为驾驶员提供稳定的视野。
存储部14中存储前照灯装置1的动作所需的信息。存储部14中存储程序14A以及表14B。程序14A是用于控制前照灯装置1的各部的程序。程序14A由控制部15来执行。表14B使消失点的位置与前照灯12的控制内容相关联。前照灯12的控制内容例如为用于使执行器动作的数据、在前照灯12包含多个灯时表示点亮的灯的位置的数据、激光光源开启(打开)范围的数据等。控制部15以及照射控制部13能够参照表14B的内容。
另外，存储部14作为存储由影像获取部11获取的影像的帧存储器而发挥功能。
控制部15例如由CPU(Central Processing Unit，中央处理器)构成。控制部15执行程序14A，并计算消失点。另外，控制部15控制前照灯装置1的各部。
接着，对前照灯装置1的动作进行说明。影像获取部11拍摄车辆的行进方向的风景，并获取影像。控制部15根据影像获取部11获取的影像计算消失点。控制部15将关于消失点的位置的数据发送到照射控制部13。例如，将消失点的坐标值发送到照射控制部13。
照射控制部13从控制部15接收关于消失点的位置的数据。照射控制部13根据关于消失点的位置的数据，并参照表14B，获取例如用于使执行器动作的数据，并控制前照灯12的光的照射。照射控制部13控制前照灯12的光的照射，使得光照射到消失点的位置。照射控制部13控制右前照灯12R的光轴和左前照灯12L的光轴，使得前照灯的光照射到消失点的位置。
(前照灯控制方法)
图2是示出基于实施例涉及的前照灯装置的动作的前照灯控制方法的示例的流程图。图2的处理以前照灯点亮为前提。
控制部15在前照灯点亮时获取影像(步骤S101)。控制部15根据所获取的影像来计算消失点(步骤S102)。照射控制部13根据计算出的消失点的位置来控制前照灯的光的照射(步骤S103)。
上述方法可以通过控制部15和照射控制部13的动作进行。另外，在控制部15包含照射控制部13的功能的情况下，可以通过控制部15执行程序14A来进行上述方法。
(前照灯的示例)
图3是示出上述前照灯12的构成例的图。右前照灯12R包括光源部120R、反射板122R以及执行器121R。左前照灯12L包括光源部120L、反射板122L以及执行器121L。光源部120R以及光源部120L例如为氙灯、LED(Light Emitting Diode，发光二极管)灯。反射板122R将从光源部120R输出的光向车辆的行进方向反射。反射板122L将从光源部120L输出的光向车辆的行进方向反射。
执行器121R以及执行器121L为变更光轴的方向的变更驱动部。执行器121R以及执行器121L例如为双轴执行器。执行器121R使光源部120R的位置在x轴方向(与路面水平的方向)以及y轴方向(与路面垂直的方向)这两个方向上移动。通过执行器121R能够改变相对于反射板122R的光源部120R的相对位置，并控制光的照射位置。执行器121L使光源部120L的位置在x轴方向(与路面水平的方向)以及y轴方向(与路面垂直的方向)这两个方向上移动。通过执行器121L能够改变相对于反射板122L的光源部120L的相对位置，并控制光的照射位置。
接着，对动作进行说明。照射控制部13根据关于消失点的位置的数据来控制执行器121R以及执行器121L。照射控制部13参照表14B来获取相对于消失点的位置的前照灯12的控制内容。例如，照射控制部13获取用于分别使执行器121R、执行器121L动作的数据。
照射控制部13根据从表14B获取的控制内容，使执行器121R以及执行器121L动作。当执行器121R动作时，光源部120R相对于反射板122R的相对位置变化，并且光源部120R的光的照射位置变化。当执行器121L动作时，光源部120L相对于反射板122L的相对位置变化，并且光源部120L的光的照射位置变化。由此，根据消失点的位置来控制前照灯12的光的照射，并且将光照射到消失点的位置。
图4至图8是用于说明在车辆前进中由车载相机拍摄前方时影像40的消失点20的位置以及前照灯12的光的照射范围的图。
如图4所示，在车辆行驶在不是上坡和下坡且没有左右转弯的直道上的情况下，消失点20位于影像40的中心点附近的地平线50附近。照射控制部13控制右前照灯12R和左前照灯12L，使得右前照灯12R的光的照射范围51R与左前照灯12L的光的照射范围51L在消失点20附近重叠。
图5是用于说明车辆在上坡路上行驶的情况的图。如图5所示，当行驶中的车辆到达没有向左右转弯的上坡路时，地平线50U的位置向上位移。这时，消失点20A位于影像40A的中心点的稍微上方的位置。照射控制部13将右前照灯12R和左前照灯12L的光轴控制在与图4的情况相比上方位置，使得右前照灯12R的光的照射范围51R与左前照灯12L的光的照射范围51L在消失点20A附近重叠。由此，右前照灯12R和左前照灯12L的光轴朝向上方，并准确地照射车辆的行进方向。因此，不会给迎面驶来的车辆带来刺眼现象，能够动态调整前照灯12的照射范围，可以给驾驶员提供最佳视野。
图6是用于说明车辆在下坡路上行驶的情况的图。如图6所示，当行驶中的车辆到达没有向左右转弯的下坡路时，地平线50D的位置向下位移。这时，消失点20B位于影像40B的中心点的稍微下方的位置。照射控制部13将右前照灯12R和左前照灯12L的光轴控制在与图4的情况相比下方位置，使得右前照灯12R的光的照射范围51R与左前照灯12L的光的照射范围51L在消失点20B附近重叠。由此，右前照灯12R和左前照灯12L的光轴朝向下方，准确地照射车辆的行进方向而不会将光白白照射到不必要的地方。因此，不会给迎面驶来的车辆带来刺眼现象，能够动态调整前照灯12的照射范围，可以给驾驶员提供最佳视野。
图7是用于说明车辆在左转弯道路上行驶的情况的图。如图7所示，当车辆行驶在没有上坡和下坡的左转弯道路上时，地平线50的位置不会位移。这时，消失点20C位于影像40C的中心的稍微左侧的位置。照射控制部13将右前照灯12R和左前照灯12L的光轴与图4的情况相比控制在左方向上，使得右前照灯12R的光的照射范围51R与左前照灯12L的光的照射范围51L在消失点20C附近重叠。
图8是用于说明车辆在右转弯道路上行驶的情况的图。如图8所示，当车辆在没有上坡和下坡的右转弯道路上行驶时，地平线50的位置不会位移。这时，消失点20D位于影像40D的中心的稍微右侧的位置。照射控制部13将右前照灯12R和左前照灯12L的光轴与图4的情况相比控制在右方向上，使得右前照灯12R的光的照射范围51R与左前照灯12L的光的照射范围51L在消失点20D附近重叠。
图9以及图10是用于说明降低与消失点20的位置相反的一侧的前照灯的光的照射范围的高度的控制的图。
如图9所示，当车辆在左转弯道路上行驶时，照射控制部13控制右前照灯12R和左前照灯12L，使得右前照灯12R的光的照射范围51R与左前照灯12L的光的照射范围51L在消失点20E附近重叠。进一步，由于消失点20E位于比表示影像40E的左右方向的中心的线31更靠近左侧的位置，1因此照射控制部13使左前照灯12L的光的照射范围51L的高度与图7的情况相同，使右前照灯12R的光的照射范围51R的高度低于图7的情况。即，照射控制部13进行控制，以使与消失点20E的位置相反的一侧的前照灯的光的照射范围的高度低于影像40E的左右方向的中心。通过这样决定照射范围，车辆行进的方向(这里是消失点20E所在的左方向)被明亮地照亮而容易看见，对于相反侧的方向(这里是右方向)，能够抑制对位于道路外侧(这里是右侧)且位于车辆前侧的行人等照射过量的光。
如图10所示，当车辆在右转弯道路上行驶时，照射控制部13控制右前照灯12R和左前照灯12L，使得右前照灯12R的光的照射范围51R与左前照灯12L的光的照射范围51L在消失点20F附近重叠。进一步，由于消失点20F位于比表示影像40F的左右方向的中心的线31更靠近右侧的位置，因此照射控制部13使右前照灯12R的光的照射范围51R的高度与图8的情况相同，使左前照灯12L的光的照射范围51L的高度低于图8的情况。即，照射控制部13进行控制，以使与消失点20F的位置相反的一侧的前照灯的光的照射范围的高度低于影像40F的左右方向的中心。通过这样决定照射范围，车辆行进的方向(这里是消失点20F所在的右方向)被明亮地照亮而容易看见，对于除此之外的方向(这里是左方向)，能够抑制对位于道路外侧(这里是左侧)且位于车辆前侧的行人等照射过量的光。
可以为前照灯的光的照射范围设置限制。例如，当车辆在上坡路上行驶或者车辆在下坡路上行驶时，可以为光的照射范围设置上侧限制。另外，例如，当车辆在左转弯道路上行驶时，可以在光的照射范围设置右侧限制，或者当车辆在右转弯道路上行驶时，可以在光的照射范围设置左侧限制。
图11至图14是用于说明对前照灯的光的照射范围设置限制的控制的图。
如图11所示，当车辆在没有左右转弯的上坡路上行驶时，地平线50U的位置向上位移。这时，消失点20G位于比影像40G的中心更靠近上方的位置。当车辆在上坡路上行驶时，照射控制部13可以在光的照射范围设置上侧限制52U，使得光不会过量的照射到不必要的远方。另外，如图12所示，当车辆在没有左右转弯的下坡路上行驶时，地平线50D的位置向下位移。这时，消失点20H位于比影像40H的中心更靠近下方的位置。当车辆在下坡路上行驶时，照射控制部13可以在光的照射范围设置下侧限制52D，使得光不会只照射到车辆附近。
另外，如图13所示，当车辆在左转弯道路上行驶时，消失点20I的位置可以靠近影像40I的左端。这时，在光的照射范围设置右侧限制52R以及53R。即，可以在左前照灯12L的光的照射范围51L设置右侧限制52R，且在右前照灯12R的光的照射范围51R设置右侧限制53R，使得光不会过量的照射到右侧。进一步，如图14所示，当车辆在右转弯道路上行驶时，消失点20J的位置可以靠近影像40J的右端。这时，在光的照射范围设置左限52L以及53L。即，可以在左前照灯12L的光的照射范围51L设置左限52L、且在右前照灯12R的光的照射范围51R设置左限53L，使得光不会过量的照射到左侧。
如上所述，通过将前照灯的光的照射范围限制在预定范围内，即使在消失点20的移动距离大的情况下，也能够抑制前照灯的光轴方向极端变化。
(基于路面标记等计算消失点的位置)
此处，对根据路面标记或者道路上的设置物来计算消失点的位置的方法进行说明。
根据由影像获取部11获取的影像中所包含的路面标记或道路上的设置物来计算消失点的位置。路面标记包括道路中心线、车道边界线、道路外线、路边区的各标记。道路上的设置物例如为护栏。
图15是用于说明根据拍摄的影像中所包含的路面标记来计算消失点的方法的流程图。图15中，首先，提取影像中的路面标记(步骤S301)。接着，将步骤S301中所提取的路面标记用直线或曲线描绘(步骤S302)。并且，将在步骤S302中所描绘的线之间的交点设为消失点(步骤S303)。
(计算消失点的处理的示例)
图16至图19是用于说明根据路面标记计算消失点的位置的处理的图。图16是示出车辆在下坡行驶时由车载相机获取的影像的示例的图。如图16所示，影像40K包括设置于车辆行驶的路面上的路面标记21、22。
进一步，在图16中，从影像40K中提取路面标记21、22，用直线21T、22T描绘路面标记21、22。然后，将所描绘的直线21T与直线22T的交点设为消失点20K。
图17是示出车辆在上坡行驶时由车载相机获取的影像的示例的图。如图17所示，影像40L包括设置于车辆行驶的路面上的路面标记21、22。
进一步，在图17中，从影像40L中提取路面标记21、22，用直线21T、22T描绘路面标记21、22。然后，将所描绘的直线21T与直线22T的交点设为消失点20L。
这里，如图16所示，当车辆在下坡行驶时，消失点20K的位置通常位于比表示影像的上下方向的中心的线30的位置更靠近下方的位置。另外，如图17所示，当车辆在上坡行驶时，消失点20L的位置通常位于比表示影像40L的上下方向的中心的线30的位置更靠近上方的位置。如此，车辆行驶的道路为上坡的情况和下坡的情况，消失点20K、20L的上下位置不同。因此，在行驶中的车辆中，计算出消失点20K、20L，并且根据计算出的消失点20K、20L来控制前照灯12的光的照射。
图18是示出车辆左转弯行驶时由车载相机获取的影像的示例的图。如图18所示，影像40M包括设置于车辆行驶的路面上的路面标记23、24。
进一步，在图18中，从影像40M中提取路面标记23、24，用曲线23T、24T描绘路面标记23、24。然后，将所描绘的曲线23T、24T的交点设为消失点20M。
图19是示出车辆右转弯行驶时由车载相机获取的影像的示例的图。如图19所示，影像40N包括设置于车辆行驶的路面上的路面标记23、24。
进一步，在图19中，从影像40N中提取路面标记23、24，用曲线23T、24T描绘路面标记23、24。然后，将所描绘的曲线23T、24T的交点设为消失点20N。
如图18所示，当车辆左转弯行驶时，消失点20M的位置通常位于比表示影像40M的左右方向的中心的线31的位置更靠近左侧的位置。另外，如图19所示，当车辆右转弯行驶时，消失点20N的位置通常位于比表示影像40N的左右方向的中心的线31的位置更靠近右侧的位置。如此，车辆行驶的道路为左转弯的情况和右转弯的情况，消失点20M、20N的左右位置不同。因此，在行驶中的车辆中，计算出消失点20M、20N，并且根据计算出的消失点20M、20N来控制前照灯12的光的照射。
如上所述，获取车辆行驶的方向的影像，并根据该影像计算消失点的位置。并且，当消失点的位置根据车辆行驶的道路的形状等而移动时，根据该移动，调整前照灯的光轴，并改变前照灯的光的照射位置。
(基于运动矢量计算消失点)
照射控制部13可以根据由影像获取部11获取的影像的运动矢量来计算消失点。图20至图22是用于说明根据由影像获取部11获取的影像的运动矢量来计算消失点的处理的示例的图。
图20是示出将所拍摄的影像分割成多个区域的状态的图。如图20所示，将由影像获取部11获取的影像40分割成多个区域400。在本示例中，分割成纵向5个、横向5个合计25个区域400。然后，决定25个区域400各自中的代表点41。在本示例中，代表点41是各区域400的中心的像素。此处，代表点41是检测运动矢量时作为基准的点。代表点41不限于代表点41区域400的中心的像素，也可以是区域内的任意位置的点。
接着，针对所决定的代表点41各自求出运动矢量42。然后，将放射状的运动矢量42的中心点设为消失点。通过检测基于车辆行驶的、具有代表点41的像素亮度的像素的运动，求出基于车辆行驶的运动矢量42。通过在区域内探索具有与代表点41的像素的亮度最接近的亮度的像素，能够在x坐标以及y坐标中检测出运动矢量42的方向和大小。
图21是用于说明在影像40的各区域400中检测出的运动矢量的图。在图20中，将影像40分割成25个区域400，并检测出各区域400的运动矢量42，但实际安装时，如图21的右侧所示，可以将各区域400例如进一步分割成20个区域401，并将各区域401的中心像素作为代表点，针对每个区域401求出运动矢量，将在20个区域401平均后的运动矢量设为该区域400的运动矢量。但是，以下，为了简化说明，假设各区域400中存在一个代表点的情况进行说明。
表示周围对象运动的光流以行驶方向为中心呈放射状。因此，在车辆行驶在不是上坡和下坡且没有左右转弯的直道上的情况下，如果由车载相机拍摄车辆的前方，则如图22所示，在从影像40的中心附近以放射状延伸的方向上检测出运动矢量42。运动矢量的大小根据车辆的行驶速度而变化。
此外，光流是以矢量表示影像40中的物体的运动。本示例中，将放射状的光流的中心设为消失点20P。
(前照灯包含多个灯的情况)
当右前照灯、左前照灯分别包含光轴方向彼此不同的多个灯时，可以通过选择多个灯中要点亮的灯来控制照射光的范围。
图23是示出由照射控制部13控制包含多个LED灯的前照灯的点亮和熄灭的构成例的图。如图23所示，右前照灯17R、左前照灯17L分别包含多个LED灯18。
在本示例中，右前照灯17R和左前照灯17L包含纵向4个、横向6个合计24个LED灯18。24个LED灯18的光轴方向彼此不同。针对右前照灯17R、左前照灯17L，照射控制部13根据消失点的位置来选择被点亮的LED灯。照射控制部13参照表14B来决定被点亮的LED灯。在本示例的情况下，存储于存储部14中的表14B使影像40中的消失点的位置与被点亮的LED灯相关联。照射控制部13通过参照表14B来决定多个LED灯18中与消失点的位置对应的被点亮的LED灯。
图24至图30是示出在右前照灯17R、左前照灯17L中被点亮的LED灯的图。图24至图30是示出从车辆的前方观察右前照灯17R和左前照灯17L的状态的图。在图24至图30中，由于示出了从车辆的前方观察到的状态，因此各图中所示的位置与观察的左右相反。即，在各图中的左侧示出了右前照灯17R，在各图中的右侧示出了左前照灯17L。此外，在图24至图30中，用黑圈表示被点亮的LED灯，用白圈表示未被点亮(熄灭的状态)的LED灯。
例如，为了形成参照图4说明的照射范围，如图24所示，在右前照灯17R和左前照灯17L的多个LED灯18中，将各自的两端部和上端部熄灭，而将分别位于中央部分的范围71R、71L的各12个LED灯点亮。通过点亮分别位于范围71R、71L的各12个LED灯，可以将光照射到与参照图4说明的照射范围51R以及51L相同的范围。
为了形成参照图5说明的照射范围，如图25所示，在右前照灯17R和左前照灯17L的多个LED灯18中，将各自的两端部熄灭，而将分别位于中央部分的范围72R、72L的16个LED灯点亮。与图24的情况不同，还将位于中央部分的上端部的LED灯点亮。由此，能够将光照射到比图24的情况更远的位置。通过点亮分别位于范围72R、72L的各16个LED灯，可以将光照射到与参照图5说明的照射范围51R以及51L相同的范围。
为了形成参照图6说明的照射范围，如图26所示，在右前照灯17R和左前照灯17L的多个LED灯18中，将各自的两端部熄灭，而将分别位于中央部分的下半侧部分的范围73R、73L的8个LED灯点亮。由此，能够将光照射到比图24的情况更近的位置。通过点亮分别位于范围73R、73L的各8个LED灯，可以将光照射到与参照图6说明的照射范围51R以及51L相同的范围。
为了形成参照图7说明的照射范围，如图27所示，在右前照灯17R和左前照灯17L的多个LED灯18中，将分别位于靠近左下部分的范围74R、74L的12个LED灯点亮。由此，能够将光照射到比图24的情况更靠左侧的位置。通过点亮分别位于范围74R、74L的各12个LED灯，可以将光照射到与参照图7说明的照射范围51R以及51L相同的范围。
为了形成参照图8说明的照射范围，如图28所示，在右前照灯17R和左前照灯17L的多个LED灯18中，将分别位于靠近右下部分的范围75R、75L的12个LED灯点亮。由此，能够将光照射到比图24的情况更靠右侧的位置。通过点亮分别位于范围75R、75L的各12个LED灯，可以将光照射到与参照图8说明的照射范围51R以及51L相同的范围。
为了形成参照图9说明的照射范围，如图29所示，将右前照灯17R的多个LED灯18中的、位于靠近左下部分的范围76R的8个LED灯点亮，并且将左前照灯17L的多个LED灯中的、位于靠近左下部分的范围76L的12个LED灯点亮。由此，能够将右侧的光的照射范围设成比图24的情况低的位置。通过点亮分别位于范围76R、76L的LED灯，可以将光照射到与参照图9说明的照射范围51R以及51L相同的范围。
为了形成参照图10说明的照射范围，如图30所示，将右前照灯17R的多个LED灯18中的、位于靠近右下部分的范围77R的12个LED灯点亮，并且将左前照灯17L的多个LED灯中的、位于靠近右下部分的范围77L的8个LED灯点亮。由此，能够将左侧的光的照射范围设成比图24的情况低的位置。通过点亮分别位于范围77R、77L的LED灯，可以将光照射到与参照图10说明的照射范围51R以及51L相同的范围。
(使用了激光的前照灯的情况)
当前照灯12具有激光光源时，可以通过扫描激光来控制光照射的范围。由于激光与上述LED灯的光相比直径小，因此在本示例中，通过扫描激光来扩大光的照射范围。由此，能够形成与灯和反射板形成的前照灯相同的照射范围。
图31是示出具有激光光源的前照灯12以及照射控制部13的示例的图。如图31所示，前照灯12具备右前照灯19R和左前照灯19L。本示例的右前照灯19R具备激光光源191R和偏转元件部192R。另外，本示例的左前照灯19L具备激光光源191L和偏转元件部192L。激光光源191R以及191L输出激光。偏转元件部192R具有反射从激光光源191R输出的激光并改变其照射位置的镜子。偏转元件部192L具有反射从激光光源191L输出的激光并改变其照射位置的镜子。
照射控制部13具备光源驱动部131和偏转驱动部132。光源驱动部131驱动激光光源191R以及191L。偏转驱动部132控制右前照灯19R的偏转元件部192R和左前照灯19L的偏转元件部192L。
偏转驱动部132驱动以使偏转元件部192R的镜子旋转或摆动，并且扫描来自激光光源191R的光的照射位置。另外，偏转驱动部132驱动偏转元件部192L的镜子，并且扫描来自激光光源191L的光的照射位置。
此外，表14B使消失点的位置与表示将激光光源开启的范围的数据相关联。
接着，对动作进行说明。偏转驱动部132使偏转元件部192R以及偏转元件部192L动作，并扫描激光光源191R以及191L的照射位置。在由偏转驱动部132扫描照射位置的途中，光源驱动部131开启或关闭激光光源191R以及191L。
照射控制部13根据关于消失点的位置的数据，并参照表14B获取表示激光光源开启的范围的数据，并开启或关闭激光光源191R以及191L。
(激光的扫描例)
图32至图35是用于说明通过扫描激光而形成的光的照射范围的图。此处，对右前照灯19R的光的照射范围进行说明。
图32是示出激光的扫描范围与扫描轨迹62以及激光照射范围之间的关系的图。如图32所示，激光的扫描轨迹62通过偏转元件部192R形成。为了形成参照图4说明的照射范围，在图32所示的扫描范围60中，在照射范围61内(图中粗线部分)开启激光光源191R并输出光。另外，在图32所示的扫描范围60中，在照射范围61外关闭激光光源191R。
图33是比较说明用于形成参照图5至图8说明的各照射范围的激光的照射范围的图。为了形成参照图5说明的照射范围，如图33所示，在扫描范围60中，在照射范围61A内开启激光光源191R，在照射范围61A外关闭激光光源191R。由此，可以形成包含照射范围61的在上下方向上宽的照射范围61A。
为了形成参照图6说明的照射范围，如图33所示，在扫描范围60中，在扫描激光的照射位置的途中，在照射范围61B内开启激光光源191R，在照射范围61B外关闭激光光源191R。由此，可以在照射范围61的下方形成上下方向窄的照射范围61B。
为了形成参照图7说明的照射范围，如图33所示，在扫描范围60中，在扫描激光的照射位置的途中，在照射范围61C内开启激光光源191R，在照射范围61C外关闭激光光源191R。由此，可以形成大小与照射范围61相同并靠近左侧的照射范围61C。
为了形成参图8说明的照射范围，如图33所示，在扫描范围60中，在扫描激光的照射位置的途中，在照射范围61D内开启激光光源191R，在照射范围61D外关闭激光光源191R。由此，可以形成大小与照射范围61相同并靠近右侧的照射范围61D。
在使用激光光源的情况下，也能够形成参照图9以及图10说明的照射范围。这时，在扫描激光的照射位置的途中，在照射范围内开启激光光源191R，在照射范围外关闭激光光源191R。
另外，在使用激光光源的情况下，能够从照射范围中排除特定对象以不照射光。例如，将行人、迎面驶来的车辆等对象排除在照射范围之外，并设为不照射光的对象。控制部15通过对由车载相机获取的影像进行图像处理，检测不照射光的对象。例如，能够通过图案识别来检测行人和迎面驶来的车辆。光源驱动部131在包含检测出的对象在内的预定范围内关闭激光光源191R。
图34是示出从照射范围中排除特定对象而不照射光时的前照灯控制方法的示例的流程图。图34的处理以前照灯点亮为前提。
在图34中，步骤S101以及S102的处理如参照图2说明的那样。
在步骤S102中计算出消失点之后，判断是否存在不应该照射光的对象(步骤S201)。在步骤S201中判断为存在不应该照射光的对象的情况下(在步骤S201中“是”)，根据计算出的消失点的位置，控制前照灯的光的照射，以便不向该对象照射光(步骤S202)。
在步骤S201中判断为不存在不应该照射光的对象的情况下(在步骤S201中“否”)，根据计算出的消失点的位置，与图2的情况相同地控制前照灯的光的照射(步骤S103)。
图35是示出从照射范围中排除特定对象并通过扫描激光而形成的光的照射范围的示例的图。在图35中，照射范围61E因检测出不照射光的对象而具有缺失的部分63。如图35所示的扫描轨迹62那样，在扫描激光的照射位置的途中，在照射范围61E内开启激光光源191R(图中粗线部分)，在照射范围61E外关闭激光光源191R，从而能够形成照射范围61E。在照射范围61E中关闭激光光源191R的范围可以设定在照射范围61E内。
上述是针对右前照灯19R的光的照射范围进行的说明，但是左前照灯19L的光的照射范围也与上述相同。
(根据行驶速度的控制)
照射控制部13可以根据车辆的速度改变进行控制的周期。通过如此改变控制周期，能够对车辆的速度进行适当的控制。图36是用于说明根据车辆的速度设定照射控制部13的控制周期的前照灯装置的示例的图。如图36所示，本示例的前照灯装置1A具有速度获取部16。速度获取部16用于获取车辆的行驶速度。照射控制部13根据所获取的行驶速度来决定控制前照灯12的周期。
图37是示出图36所示的前照灯装置1A的动作例的流程图。图37的处理以前照灯点亮为前提。如图37所示，在本示例的前照灯装置1A中，控制部15在前照灯点亮中获取影像(步骤S101)。照射控制部13根据由速度获取部16获取的行驶速度来设定等待时间(步骤S401)。照射控制部13在步骤S401中设定的等待时间经过之后，与上述同样地计算消失点(步骤S102)，并根据计算出的消失点的位置进行照射控制(步骤S103)。
照射控制部13在前照灯开启的情况下继续进行以上的处理。因此，如果行驶速度改变，则在步骤S401中由照射控制部13所设定的等待时间改变。因此，能够以与行驶速度对应的适当的频率控制前照灯12的光的照射。例如，在行驶速度大的情况下(在高速公路上行驶等时)，在步骤S401中由照射控制部13所设定的等待时间减小而增加控制频率，在行驶速度小的情况下(在高速公路以外的普通公路上以低速行驶或者停止中)，在步骤S401中由照射控制部13所设定的等待时间增加而减少控制频率。如此，通过根据车辆的行驶速度改变照射控制部13控制的频率，可以不给驾驶员带来不适感的情况下控制光的照射。
(变形例)
由影像获取部11获取的影像包括亮度高的部分和亮度低的部分。照射控制部13可以控制光的照射方向，使得亮度高的部分的位置与消失点的位置一致。在这种情况下，照射控制部13改变光的照射方向，使得亮度高的部分的位置跟随消失点的位置的变化而移动。
根据车辆行驶的道路的状态，有时无法计算消失点。在不能计算消失点的情况下，照射控制部13控制前照灯12的光的照射，以便照射到预定决定的位置(默认位置)。默认位置例如在前照灯装置1出厂时设定。
(总结)
如上所述，在车辆的行驶中，根据消失点的位置，控制前照灯的光的照射，由此能够针对驾驶员在车辆运行中实际看到的视野，将光照射到适当的位置。
符号说明
1、1A：前照灯装置
11：影像获取部
12：前照灯
12L、17L、19L：左前照灯
12R、17R、19R：右前照灯
13：照射控制部
14：存储部
14A：程序
14B：表
15：控制部
16：速度获取部
18：LED灯
20、20A～20N：消失点
21、22、23、24：路面标记
120L、120R：光源部
121L、121R：执行器
122L、122R：反射板
191L、191R：激光光源
192L、192R：偏转元件部
131：光源驱动部
132：偏转驱动部。

Claims (9)

1.一种前照灯装置，包括：
影像获取部，获取行驶中的车辆的行进方向的影像；
消失点计算部，根据由所述影像获取部获取的影像，计算所述影像中的消失点的位置；
一对前照灯，设置在所述车辆的前部的左侧和右侧，并向所述车辆的行进方向照射光；以及
照射控制部，根据由所述消失点计算部计算出的消失点的位置，控制所述前照灯的光的照射，使得所述一对前照灯的光以与所述消失点的位置重叠的方式照射，并且使得与所述消失点的位置相反的一侧的前照灯的光的照射范围的高度低于所述影像的左右方向的中心。
2.根据权利要求1所述的前照灯装置，其中，
所述前照灯具备变更光轴方向的变更驱动部，
所述照射控制部控制所述变更驱动部，使得所述一对前照灯的光以与所述消失点的位置重叠的方式照射，并且使得所述前照灯朝向下述光轴，所述光轴是与所述消失点的位置相反的一侧的前照灯的光的照射范围的高度低于所述影像的左右方向的中心的光轴。
3.根据权利要求1所述的前照灯装置，其中，
所述前照灯由光轴方向彼此不同的多个光源构成，
所述照射控制部进行从所述多个光源中选择光源的控制，使得所述一对前照灯的光以与所述消失点的位置重叠的方式照射，并且使得所述前照灯的光以与所述消失点的位置相反的一侧的前照灯的光的照射范围的高度低于所述影像的左右方向的中心的方式照射。
4.根据权利要求1所述的前照灯装置，其中，
所述前照灯是通过扫描从光源发射的光来控制光照射的范围的构成，
所述照射控制部根据所述扫描控制所述光源的开启或关闭，使得所述一对前照灯的光以与所述消失点的位置重叠的方式照射，并且使得光以与所述消失点的位置相反的一侧的前照灯的光的照射范围的高度低于所述影像的左右方向的中心的方式照射。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的前照灯装置，其中，
所述照射控制部将所述前照灯的照射范围限制在预定范围内。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的前照灯装置，其中，
具有用于检测车辆的行驶速度的速度检测部，
以与由所述速度检测部检测出的行驶速度对应的频率，通过所述消失点计算部计算消失点的位置，以及通过所述照射控制部控制所述前照灯的光的照射。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的前照灯装置，其中，
所述消失点计算部根据所述影像中所包含的设置在所述车辆行驶的道路上的路面标记或所述道路上的设置物，计算所述消失点的位置。
8.一种前照灯控制方法，包括以下步骤：
向行驶中的车辆的行进方向照射光；
获取所述车辆的行进方向的影像；
根据所获取的所述影像，计算所述影像中的消失点的位置；以及
根据所述消失点的位置，控制所述前照灯的光的照射，使得设置在所述车辆的前部的左侧和右侧的一对前照灯的光以与所述消失点的位置重叠的方式照射，并且使得与所述消失点的位置相反的一侧的前照灯的光的照射范围的高度低于所述影像的左右方向的中心。
9.一种存储有前照灯控制程序的计算机可读存储介质，用于使计算机实现以下功能：
获取行驶中的车辆的行进方向的影像；
根据所获取的所述影像，计算所述影像中的消失点的位置；
根据计算出的所述消失点的位置，控制前照灯的光的照射，使得设置在所述车辆的前部的左侧和右侧的一对前照灯的光以与所述消失点的位置重叠的方式照射，并且使得与所述消失点的位置相反的一侧的前照灯的光的照射范围的高度低于所述影像的左右方向的中心。
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